本文分享了單缸液壓圓(yuán)錐破碎機頂軸承失效的案例，導緻失效的多種原因、不良後果，以及相應的對策。

該單缸液壓圓錐(zhuī)破碎機型破碎機由動錐襯闆、定(dìng)錐襯闆、底部油缸、傳動大小(xiǎo)齒輪組成(chéng)破碎系統。分上下2個機架殼體，殼體之間用螺栓連接(jiē)（圖1）。

圖1 單(dān)缸液壓(yā)圓錐破結構(gòu)圖

1、問題(tí)

破碎機在工作過(guò)程中，常常因原礦中(zhōng)混入枕木、橡膠等彈性(xìng)物料，以緻(zhì)物料進入該型(xíng)圓錐破碎機後，在破碎腔中，純礦石易于破碎，而彈性物料則不能破碎且又因不能達到預設卸(xiè)載壓(yā)力而不能使破碎機卸載或停機。常卡在破(pò)碎腔中重複(fú)不斷擠壓動錐，導緻上(shàng)支架頂軸承異常(cháng)磨損，動錐下面的(de)偏心銅套跑偏磨損嚴重甚至燒壞發黑而無法正常(cháng)運行，嚴重影響生(shēng)産，本文主要分析(xī)該問題并找出對策。

2、頂軸承失效原因

圓錐(zhuī)破碎機的頂(dǐng)軸承是型号為GE260ES關節軸承，該軸承内徑d=260mm，外(wài)徑D=370mm，厚度B=150mm（圖(tú)2）。

圖(tú)2 關節軸承結構圖

該頂軸承是由一個有外球面的(de)内圈和一個(gè)有内球面的外圈組成，能承受較大的負(fù)荷。可(kě)以承受徑向(xiàng)載荷、軸(zhóu)向(xiàng)載荷或徑向、軸向同時存在的聯合載荷。一(yī)般用于速度較低的擺(bǎi)動運動，也可(kě)在一定角度(dù)範圍(wéi)内作傾斜(xié)運動，該(gāi)軸承安裝在該型破碎機中，外圈與軸承孔座(zuò)固定(dìng)，懸擺運動時，中心軸護套(tào)與内圈有上下移動，内圈外圓(yuán)弧面沿着外圈内圓(yuán)弧面有相對轉(zhuǎn)動運動(dòng)。

1.自潤滑墊層破壞

關節軸承内圈(quān)與外(wài)圈之間本(běn)身存在自潤滑墊層，當接觸壓力超過許應範圍時，随着擺動頻率的變化，軸承的摩擦因數和磨損量增大，在擺動頻率和(hé)接觸壓力的作用(yòng)下，襯墊材料發生(shēng)塑性變形、擠壓(yā)變形和脫落，内圈材(cái)料向襯墊轉移，使(shǐ)關節軸承襯墊自潤滑能力下降，導緻襯墊材料(liào)發生粘附磨損和磨粒磨損而失效。

2.周期(qī)載荷沖擊

在礦石破碎的工況環境下，由于上遊來礦混有其他雜物，破碎機(jī)經常出現過載，使軸承承受沖擊載荷，同時(shí)，在長期的旋轉載(zǎi)荷作用下(xià)，當載荷應力(lì)超過材料屈服極(jí)限時，軸承圈産生剝蝕，導緻關節(jiē)軸承内外圈間隙增大、振動劇烈、磨(mó)損(sǔn)加劇、運轉發卡，嚴(yán)重情況下，使(shǐ)軸承出現失效。

3.密封不良

在安(ān)裝頂軸承(chéng)上下段部均有防塵密封裝(zhuāng)置，上部由上軸罩蓋住密封，下端部安裝有V形唇口防(fáng)塵密封圈，該密封圈主要用于防止破(pò)碎腔内的礦塵、雜物進入頂軸承(chéng)處，破壞頂軸承的内外表(biǎo)面，由于長(zhǎng)期運行時，密封圈強性變差，彈性減小，耐磨性(xìng)下降，主軸往複運動時，當主軸(zhóu)與密封圈産生的外(wài)力矩大于(yú)密封圈本身抗扭力矩時，該密(mì)封圈便出現整周或局部的翻轉，同時，易出現根部磨損和間隙咬傷的情況，使礦(kuàng)塵和雜物微粒進入頂軸承處，破壞頂軸承運動表面，使圈滾道上産生(shēng)壓痕而失效。

4.潤滑不(bú)到位

頂軸(zhóu)承雖具有自潤滑墊層，但由于其工況環境惡(è)劣，密封不良，常常需要按時按量向頂軸承部位注(zhù)入潤滑脂，使其既隔絕自潤滑墊層與礦塵微(wēi)粒的(de)接觸，又更好(hǎo)的促進頂軸承(chéng)的潤滑，還延長軸承壽命。一(yī)旦潤滑脂加入不及時或量太少，進入的礦塵(chén)微粒極易(yì)附着在頂軸承(chéng)的(de)表面形成磨粒而使自潤滑墊層遭到破壞，同時(shí)，舊潤滑脂(zhī)則會與(yǔ)礦塵混合後變質硬化加速軸承磨損和影響着軸承活動性能，最終(zhōng)導緻頂軸承失效。

3、頂軸承失效對破碎機影響

該單缸液(yè)壓圓錐破(pò)碎機是動錐中心軸上下兩支點結構的底部單(dān)缸液壓破碎機。其上支點位于頂軸承下口，下支(zhī)點位(wèi)于中心軸最下端球軸承頂部。正常運行時，中心軸下端支點相對于上支點在作懸擺運動(dòng)，軌迹是以上支點為回轉中心(xīn)，2支點(diǎn)間距為半徑的球面軌迹，而上支點實際上是在(zài)繞橫梁(liáng)中心線做(zuò)圓周運動。

一旦頂軸承失效後，頂軸(zhóu)承便失去懸擺自(zì)動調心的作用。設備運行時，頂軸承會受動錐擠壓力(lì)作用在水平面各方向無(wú)規律運動，即上支點的規則圓周運動軌迹遭到破壞，以緻（支點間距）半徑時刻變(biàn)化，導緻中心軸懸(xuán)擺運動不規律，使中心軸(zhóu)與銅套(tào)接觸點時多時少，在(zài)偏心銅套厚(hòu)邊處接觸點少、應力大，以緻超過油膜強度，使油膜破裂而發生幹摩擦。

幹摩擦使接(jiē)觸點溫度(dù)劇增，接觸點處的高溫傳遞到整個偏心銅套，溫度(dù)達到一定時，由于銅(tóng)套材料為錫青銅質，其受(shòu)熱膨(péng)脹系數比偏心(xīn)鋼套高，使銅套受熱(rè)向(xiàng)外膨脹一定極限後，受鋼套内(nèi)圓面約(yuē)束，銅套又向裡膨脹?嚴重(zhòng)時，内(nèi)圓面出現裂紋，銅套(tào)出現“抱軸”現象。同時，潤滑?通過銅套内(nèi)壁循環的通(tōng)道阻斷，潤滑油不能(néng)形成循環回路進入油箱冷卻(què)，受熱(rè)傳遞(dì)作用(yòng)，油溫陡增(zēng)。當油溫超過一定溫度時(shí)，“抱軸”接觸部位出現“燒黑”現象。

4、處理措施(shī)

1.檢查頂軸(zhóu)承孔座結構完整性

檢查破碎(suì)機上支架橫梁安裝頂軸承部位的結構完整性，檢查(chá)上支(zhī)架橫梁是否(fǒu)變形、軸承孔基座是否下沉、周圍有否裂紋(wén)等缺陷，如果屬于可修複的缺項(xiàng)且不影響使用效果的，即(jí)應及時修複，防止缺項擴大，否則，應更換上支架。

2.檢查中心軸護套與頂(dǐng)軸承(chéng)磨損情況

當失效是軸承内外圈(quān)間(jiān)隙超過允許範圍時，一般表現為劃痕，則應更換新軸承；當内圈與中心(xīn)軸護套間隙超過允許值1.5mm時，應分别(bié)檢查是否為中心(xīn)軸護套磨損和軸(zhóu)承内圈磨損，如中心(xīn)軸護套外徑＜259.25mm，則應更換中心軸護套，如軸承内圈直(zhí)徑＜260mm，則應更換頂軸承。

3.清理頂軸承孔座雜物，确保注(zhù)油孔通暢

清理頂軸(zhóu)承孔座裡面的礦塵與潤滑脂(zhī)混合(hé)物或(huò)其他(tā)雜物，通過輸送高壓氣體或局部加熱的方法确認上下兩個注油孔(kǒng)與軸承(chéng)孔座是否相通(tōng)，如不(bú)通，則應疏通潤滑脂注油孔和注油(yóu)管。

4.采用合(hé)理方法(fǎ)修複頂軸(zhóu)承孔座

當失效方式為頂軸承“跑外圈(quān)”，則應對頂蓋軸承(chéng)孔座(zuò)進行修複，單邊磨(mó)損＜1.5mm可采用噴塗法；對單邊＞1.5mm則選擇擴孔鑲套(tào)法，首先(xiān)将頂蓋軸承孔座擴孔至410mm，保證(zhèng)上支架橫梁碗型座單邊(biān)壁厚＞30mm，選擇剛度強、硬度大的鋼制材料，制作結構(gòu)特征符合裝配要求，外徑410mm，上偏差+0.15mm,下偏差+0.10mm；内徑370mm，上偏差+0.08mm，下偏差+0.05mm的圓柱套，熱裝(zhuāng)孔座。

5.嚴格按照安裝順序和要求安(ān)裝

按照安裝配順序安裝，先(xiān)裝V形唇(chún)口防塵(chén)密封圈，保(bǎo)證唇(chún)口向下，再裝頂軸承。安裝(zhuāng)頂軸(zhóu)承時(shí)應按要求采用中(zhōng)等壓力配合(hé)安裝，預加潤滑(huá)脂并(bìng)保證(zhèng)密封圈唇(chún)口不翻邊(biān)、不咬邊。

5、預防及維護建議

1.設置過濾裝置提高礦物(wù)純淨度

防(fáng)止礦石進料攜(xié)帶鐵塊、木頭、橡膠等井下(xià)異物，發(fā)現異物，必須及時清除，同時，根據中碎的破碎機破碎後的礦物粒度大小，在礦料經(jīng)過中碎後，進入細碎(suì)的皮帶(dài)運輸過程之間，設置異物過濾裝置(zhì)，防止異物進入該(gāi)圓錐破碎機的破碎腔。

2.加強對檢(jiǎn)查頂軸(zhóu)承及相應接(jiē)觸部件的檢測

檢(jiǎn)查頂軸承内外圈間隙是否超(chāo)公差(chà)範圍以(yǐ)及軸承孔(kǒng)座有否磨損，如果(guǒ)隻在空轉時有噪音，則表明頂軸承或主軸套磨損，需及(jí)時處理，正常運行情況下(xià)，中心軸護套也是一年一換，更換頂軸(zhóu)承時，由于該軸承的特(tè)殊性，不僅要确定型号(hào)正确與否，還需(xū)鑒定軸承真假。

3.維護操作到位

設(shè)備正常運行情況下，操作人員應(yīng)嚴格按照操作要求運行每8h，注入50g左右的潤滑脂，每次注入過程中，應認真(zhēn)檢查(chá)油管是否(fǒu)通暢，有否堵(dǔ)塞，潤滑(huá)脂是否真正注入油腔中，保證頂軸承的潤滑效果。

4.保證分礦均勻改善給礦沖擊

根據該圓錐破碎機漏鬥和上軸罩的特點設計分礦器，解決(jué)下礦漏鬥下礦集(jí)中于某一部位，破碎腔進礦(kuàng)不勻稱，動錐在(zài)徑向方向受力(lì)不均勻，偏斜嚴重的問題。如有(yǒu)條件(jiàn)，應降低下礦漏鬥至破碎機間(jiān)的下礦高(gāo)度至1.5m以内(nèi)或在破碎機上方安裝一個小(xiǎo)型緩沖礦倉，減小礦(kuàng)石對破碎機的重力沖擊，特别是對上支架橫梁以及動錐的(de)重力沖擊(jī)。

（來源：砂石大世界）

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